轻骨料混凝土内空隔墙施工工艺探究

【摘要】：以总参北京某幼儿园综合楼为例，介绍轻骨料混凝土内隔墙及楼地面垫层的施工工艺。楼面垫层浇筑轻骨料混凝土，以满足设计功能和保温隔热隔声要求，同时具有一定的强度。框架结构的内部空间分隔采用轻骨料混凝土内空隔墙，隔墙不承重，自身质量小，以便减少对地板和楼板层的荷载。轻骨料混凝土有着密度小、弹性好、耐久性强、抗震性好、抗渗性好等优良特性；同时轻骨料混凝土施工中极易产生离析、分层等现象，又由于集料多孔、表面粗糙、吸水率大和抗压强度较低等特性，因此在材料储存、配制工艺、现场浇筑及养护等方面均有别于普通混凝土。本文将通过对轻骨料混凝土内空隔墙及轻集料混凝土垫层施工的介绍，分析和阐述轻骨料混凝土在施工中注意的事项及具体的施工措施。

【名词解释】：1、内空隔墙-分隔建筑物内部空间的墙。2、轻骨料混凝土-用轻粗骨料（圆球形、普通型等）、轻砂（或普通砂）水泥、水配制而成的干密度小于1950kg/m³的混凝土。3、混凝土表观密度-硬化后的轻骨料混凝土单位体积的烘干重量。

【关键词】：轻骨料混凝土；内空隔墙、垫层施工；质量控制。

中图分类号： U655 文献标识码： A

当前人类生存环境的不断恶化，节能减排成为世界范围内倍受关注的话题。我国的建筑物在建造、使用、改造、拆除过程中有大量不必要的能源损耗。随着新材料、新工艺的不断涌现,及国家建筑节能要求的提高，工程机械化、工业化，装配化、低能耗的不断推广，轻骨料混凝土被广泛应用于内空隔墙设计与楼地面垫层施工中。

1、轻骨料混凝土与普通混凝土相比有如下优点：

① 轻质：高强结构轻骨料混凝土的干表观密度为1400～1900kg/m³，普通混凝土的干表观密度一般为2000～2800 kg/m³，两者相比，轻骨料混凝土自重可减轻 20%～40%，强度可以达到普通混凝土的强度。轻骨料混凝土的这种轻质特性带来的经济效益是非常显著的，特别是对于结构荷载占很大比例，且对材料性能要求较高的大跨度桥梁、高层建筑、楼地面垫层隔声、屋面找坡兼保温等。轻骨料混凝土的这种轻质特性带来的安全性也是不可忽视的，对于地震地区的建筑工程而言，由于地震作用和上部结构的自重成正比，采用轻骨料混凝土减轻了结构自重，可显著降低地震作用，增加其安全性。

② 抗裂性能好：与普通混凝土相比，轻骨料混凝土的热膨胀系数和弹性模量较小，使得由于冷缩和干缩作用引起的拉应力相对较小，表现为轻骨料混凝土构件的抗裂性能较好。

③ 耐久性能好：由于轻骨料混凝土的“双微孔”微泵性能，其界面粘结非常好，堵住了水路，抗渗性能优良；良好的抗渗性使侵蚀性介质不易渗入混凝土内部，故轻骨料混凝土的抗腐蚀性较好；此外，轻骨料混凝土能够有效地避免混凝土的碱集料反应问题，其耐久性能也好。

2、我国轻骨料混凝土的研发过程：

我国轻骨料混凝土的研究与应用工作始于 20世纪 50 年代，对高性能泵送轻骨料混凝土的研究起步更晚。90 年代中期的珠海国际会议中心 10 ～ 21层楼板结构使用轻骨料混凝土，实现了泵送施工。上海市使用吸水率≤3% 的高性能轻骨料，将表观密度 1 200kg/m3的轻骨料混凝土泵送到了 100m 以上的屋面。2006 年在滨江国际高层建筑中，对 6 ～ 29层结构使用了密度 1 800kg/m3的轻骨料混凝土，是国内近期最大规模的一次轻骨料混凝土泵送施工应用，最高泵送高度达到 101m，使用的陶粒24h吸水率

3、轻骨料的堆放及预湿：

轻骨料混凝土应分不同品种和粒径分别堆放，如果堆放混杂，会直接影响混凝土的和易性、强度和表观密度。在采用自然级配时，轻骨料的堆放高度不宜超过2 m，为防止树叶泥土和其他有害物质的混入、防止轻砂刮风飞扬污染环境，应加以覆盖。轻骨料及轻骨料混凝土的堆放和运输时，应采取防雨措施。轻骨料的吸水量大,会使混凝土拌合物的和易性很难控制。

因此，在气温5 ℃以上的季节施工时 ，应对轻骨料进行预湿处理。一般应提前 12～24 h 对轻骨料进行淋水、预湿 ，然后滤干水分进行投料，预湿后的吸水率不应少于24h吸水率；气温 5 ℃以下时，一般可不进行预湿。

4、配制和搅拌：

轻骨料混凝土的粗细骨料、水 、水泥和外加剂 ，均应按重量配料（全轻混凝土拌合物中轻骨料组分可采用体积计量，但宜按质量进行校核），在正式搅拌混凝土前 ，应对轻骨料的含水率进行测定，在搅拌过程中，应每隔一天复测一次。 雨天施工或遇到混凝土拌合物和易性反常时,应及时测定轻骨料的含水率，以调整拌和用水量。轻骨料混凝土的搅拌，宜采用强制式搅拌机。对于宜破碎的轻骨料，搅拌时要严格控制搅拌时间，合理的搅拌时间最好通过试拌确定。泵送轻骨料混凝土配合比的设计除满足轻骨料混凝土设计强度、耐久性和密度的要求外其拌合物还应满足混凝土可泵性、粘聚性和保水性的要求，其坍塌度应根据泵送高度选用，宜为150~200mm。

5、轻骨料混凝土的运输：

轻骨料混凝土在运输过程中, 由于轻骨料表观密度较小，宜产生上浮现象，因此比普通混凝土更容易离析。所以，运输距离应尽量缩短，若出现离析，浇筑前宜采用人工二次拌合，禁止二次加水。轻骨料混凝土从搅拌到浇筑的时间一般不宜超过45min，若运输中停放时间过长 ，会导致混凝土拌合物和易性变差。若用混凝土泵输送轻骨料混凝土，要比普通混凝土困难的多，主要是因为在压力下骨料易吸收水分，使混凝土拌合物变得比原来干硬，增大了混凝土与管道的摩擦，易引起管道堵塞，若将粗骨料预先吸水接近饱和状态，可以避免在泵压力下大量吸水，可以与普通混凝土一样进行泵送。

6、轻骨料混凝土的浇筑成型注意事项及模板工艺要求：

由于轻骨料的吸水量大,轻骨料混凝土拌合物的和易性很易变差因此除满足普通混凝土对模板的质量要求外，轻骨料混凝土模板材质尽量采取吸水性差的大钢模或塑料模板，如采用木模板时必须浇水湿润，浇筑前模板内无积水；模板下部有防漏浆措施；通过借助下层结构螺栓孔加固模板从而防止上部模板底部位移，认真涂刷脱膜剂，严格控制拆模时间。由于轻骨料混凝土自重较小，浇筑过程中产生的侧压力较小，因此模板对拉螺栓间距可较普通混凝土时适当加大800*800mm。

由于轻骨料混凝土的表观密度较小，施加给混凝土下层的附加荷载较小，而内部衰减较大，再加上从轻骨料混凝土中排出混入的空气速度比普通混凝土慢，因此，浇筑轻骨料混凝土所消耗的振捣能量要比普通混凝土的大。在一般情况下，由于静水压力降低，混入拌合物中的空气就不容易排出，所以，振捣必须更加充分，应采用机械振捣成型，最好使用频率为16000 ～20000 转/min的高频振动器,对流动性大、能满足强度要求的塑性拌合物，或结构保温类也可采用人工振捣成型。当采用插入式振动器时,由于它在轻骨料混凝土拌合物中的作用半径约为普通混凝土中的一半，因此，插点间距也要缩小一半， 插点间距也可粗略地按振动器头部直径的 5倍控制。 当轻骨料与砂浆组分的容重相差较大时，在振捣过程中容易使轻骨料上浮和砂浆下沉，产生分层离现场 ，在振捣中必须防止振捣过度。现场浇筑的竖向结构物，每层浇筑厚度宜控制在 300mm左右，并采用插入式振捣器进行振捣 强调连续多层浇筑时，插入式振捣器应多插入下一层拌合物50mm。混凝土拌合物浇筑倾落高度大于2 m 时 ，应加串筒、斜槽、溜管等辅助工具，以免产生拌合物的离析。 浇筑面积较大的构件时,如其厚度大于 20cm，宜先用插入式振捣器振捣后（利于下部拌合物排气密实），再用平板式振捣器进一步进行表面振捣（利于上浮骨料压入），如厚度在 20 cm 以下,可采用表面振动成型。振捣延续时间以拌合物捣实为准，振捣时间不宜过长，以防止轻骨料出现上浮，对于由于振捣导致粗骨料上浮时，不应将其刮去，而应采取表面振捣器再振捣一次，将上浮骨料压入混凝土内，以保证混凝土配合比与设计一致。振捣时间随混凝土拌合物塌落度、振捣部位等不同而异，一般控制在 10～30s内。

7、轻骨料混凝土的养护：

轻骨料多数为孔隙较大的材料,其内部所含水分足以供轻骨料混凝土养护用。 当水分从混凝土表面蒸发时，骨料内部的水分不断地向水泥砂浆中转移，水分的转移，在一段时间内能使水泥的水化反应正常进行,并能使混凝土达到一定的强度。 时间的长短，视周围气候而定。 在温暖和潮湿的气候下，轻骨料混凝土中的水分 ，可以保证水泥的水化 ，因而不需要覆盖和喷水养护。 但在炎热干燥的气候下，由于混凝土表面失水太快，易出现表面网状裂纹，建议将全部表面进行塑料薄膜覆盖，保持膜内有凝结水，必要时再配合洒水养护。

采用自然养护时，若用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥搅拌的轻质混凝土，养护时间不少于14 天。构件用塑料薄膜覆盖养护时，一定要密封。轻骨料混凝土的热容量较低，热绝缘性较大。采用蒸汽养护的效果比普通混凝土要好，有条件时尽量采用热养护。但混凝土成型后，其静置时间不得少于2 h，以防止混凝土表面产生起皮、酥松等现象。采用蒸汽养护和普通混凝土一样，养护时温度升高或降低的速度不能太快，一般以 15～25 ℃为宜。

8：应用中发现存在的问题：

轻骨料混凝土拌合物的和易性波动，要比普通混凝土的大得多，尤其是超过45 min 或用于轻骨料拌制 ，更易使拌合物的和易性变坏，因此，在施工中要经常检查拌合的和易性，一般每天不少于一次，以便及时调整用水量。轻骨料混凝土与普通混凝土的质量控制,除检验其强度和坍塌度是否达到设计强度外，每次还必须检验拌合物的表观密度，而检验轻骨料混凝土其表观密度是否在容许的范围内，是普通混凝土所不要求的，这一点也充分强调了轻骨料混凝土“质轻”的技术特性。

结束语：

总而言之，与目前我国的基础建设量相比，泵送轻骨料混凝土的使用范围小，整体应用受到限制。因此在这种情况下对泵送轻骨料混凝土的配制与应用技术进行探索具有重要的现实意义。

参考文献:

[1] 《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002.

[2] 曹文达,曹栋,等.新型混凝土及其应用[M].北京:金盾出版社,2001.

[3] 李继业.新型混凝土使用技术手册[M].北京:化学工业出版社,2005.

[4] 李继业,刘经强,等.特殊材料新型混凝土技术北京[M].化学工业出版社,2007.生产技术